Le Modèle Numérique
La conception générale du modèle devait répondre à deux préoccupations majeures , en apparence contradictoires mais en réalité complémentaires :
a)- Demeurer dans la filiation générale des principales études réalisées ,
L2-01 , L2-02
pour intégrer l’expertise du système accumulée au cours des trente dernières années. Ceci implique l’adaptation et la mise en cohérence régionale des principales options relatives à : la distribution générale des TransmissivitésL2-03
,L2- 04
et des Emmagasinements ; l’allure générale et la répartition des écoulements au plan régional ;la nature et la position des conditions aux limites , notamment des aires de recharge et d’exutoires ; le respect des ordres de grandeur des différents termes du Bilanb)- Abandonner la dualité CI vs CT adoptée jusqu’ici , au profit d’une représentation Multicouche dont l’élaboration du « Modèle Conceptuel » a bien montré qu’elle était la seule à pouvoir fédérer les trois hydrogéologies en présence , et notamment Algérie-Tunisie avec Libye .
C2-01
COMPLEXE TERMINAL – Upper CRETACEOUS SENONIEN LAGUNAIRE
TURONIEN - NALUT
CENOMANIEN
CONTINENTAL INTERCALAIRE - KIKLAH CARBONIFERE
CAMBRO - ORDOVICIEN
CHOTTS MEDITERRANEE
Grès Supérieurs
C2-02
La structure adoptée au terme de l’élaboration du Modèle Conceptuel comprend quatre couches aquifères séparées par trois aquitards , mais dès la première phase d’ajustement du modèle, est apparue la nécessité d’une révision de la structure même du modèle dans le Sud tunisien .La mise en forme des données lithostratigraphiques recueillies a permis la constitution d’une Base de Données Géologiques spécifique du sud tunisien portant sur les cinq provinces géologiques de la région
L2-09
. Des corrélations interprovinces établies résulte une échelle « Hydro-Stratigraphique »L2-10
comportant six entités aquifères présentes sur tout ou partie de la région. Mais la représentation du CI en Tunisie peut ètre schématisée en une structure BicoucheL2-11
comprenant : a) le CONTINENTAL INTERCALAIRE sensu-stricto; b) les GRES SUPERIEURS dont la singularité se justifie par un comportement piezometrique atypique dans l’espaceL2-12
et dans le temps. Le nouveau schéma structural du Modèle comprend une couche aquifère supplémentaire : Grès Supérieurs . Par ailleurs , la nouvelle délimitation du CI dans la région de Gabès comporte une importante lacune correspondant au Mole du MelaabL2-13
.LOGICIEL de SIMULATION
C2-03
Outre la rigueur scientifique , la convivialité et les qualités pédagogiques , le Logiciel de simulation devait notamment garantir que le modèle du SASS pût être facilement transportable entre les trois pays , ce qui impliquait une implantation sur PC et un système d’exploitation accessible . Le meilleur outil aujourd’hui disponible et remplissant ces conditions est le logiciel Processing Modflow , qui a été utilisé pour construire le Modèle du SASS et qui permet la modélisation
L2-14
destransferts dans un système aquifère multicouche par la méthode des différences finies. Ce logiciel , qui comporte également d’autres modules de calcul :transport de soluté, tracé de lignes de courant, interpolateurs,est développé par Chiang et Kinzelbach à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich .
DECOUPAGE de l ’ESPACE en MAILLES [12,5km x 12,5km]
Total Modele = 16500 Mailles actives
C2-04
La grille du Modèle décrit un maillage carré de 12,5x12,5 Km ,
Aexp6
; représentant pour le Complexe Terminal 4295 mailles, pour le Turonien 4295 mailles, pour les Grès Supérieurs 109 mailes , pour le Continental Intercalaire 6639 mailles , pour le Cambro-Ordovicien 1185 mailles ; Soit un total de 16523 Mailles représentant une superficie développée de près de 2580000 Km2. Le Modèle du SASS est un quasi- tridimensionnel fondé sur l’hypothèse du Multicouche : écoulements parallèles aux couches (horizontaux) dans les aquifères , et perpendiculaires aux couches (verticaux) dans les aquitards .Paramètres du Système Aquifère
Modèle Num érique
Variables d’Etat Calculées Comparaison
aux Etats de Référence
BON MAUVAIS
CALAGE du MODELE par tâtonnements
C2-05
Le protocole de calage du modèle est d’abord conduit en régime permanent , de sorte à assurer la cohérence des données concernant les conditions aux limites , la piézométrie et les Transmissivités. L’ état de référence choisi est celui de l’année 1950. La seconde phase du calage consiste à vérifier le modèle en régime transitoire, où l’on s’assure de la répartition spatiale des coefficients d’emmagasinements .En réalité , dans le cas du SASS , une procédure de calage plus large a été mise en œuvre : en sus du calage des paramètres, ce sont dans certains cas des éléments réputés sûrs qui ont dû ètre remis en cause au cours du calage : évolution des prélèvements , forme de certaines limites, et structure même de l’aquifère .La complexité géologique du système et la difficulté d’acquisition de données précises sur les prélèvements actuels et les niveaux piézométriques ont necessité de procéder à plusieurs révisions du modèle .
C2-06 CALAGE en REGIME PERMANENT
L’état de référence pour le calage du modèle doit refléter un régime quasi- permanent du système. C’est l’année 1950 assimilée à un état d’équilibre qui servira de référence pour le calage du modèle en régime permanent. Ce choix est conforté par la possibilité de tracé d’une carte piézométrique reconstituée pour les deux nappes du CT et du CI sur l’ensemble du domaine .
La superposition des courbes isopiézométriques calculées par le modèle et observées permet de se faire une bonne idée de la capacité du modèle à
« épouser » les formes des courbes dessinées. La forme de ces dernières traduit toute l’expérience et le savoir-faire de l’hydrogéologue qui les a tracées. A ce titre, cette superposition peut ètre considérée comme le critère de référence prioritaire : elle traduit l’aptitude du modèle à épouser le point de vue de l’hydrogéologue . Par ailleurs ,La distribution des différences de niveau piezometrique [Calculé par le modèle - Observé] en tout point du domaine constitue un bon indicateur de « fidélité régionalisée » du modèle par rapport à la réalité-terrain.
L’un des principaux résultats du calage en permanent est la carte des Transmissivités obtenue pour le CI et le CT
Aexp4.
CF1bis
0 10 20 30 40 50 60
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Tamerna
0 20 40 60 80 100 120 140
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Ghadames MW-1219
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Douz El Hsay
0 5 10 15 20 25 30
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Gassi Touil
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
1950 1960 1970 1980 1990 2000
Zemzem P6 2128
0 5 10 15 20 25
1950 1960 1970 1980 1990 2000
C2-07
CALAGE en REGIME TRANSITOIRE
Les conditions initiales correspondent à l’état piézométrique calculé en 1950. En ce qui concerne la période de référence pour le calage, c’est la période historique 1950-2000 qui a été adoptée. Les critères du calage en Transitoire sont d’abord la bonne restitution des séries historiques des rabattements de référence. Il s’agit également de restituer les séries de débits aux exutoires : Sources du Djerid et Nefzaoua, Ain Tawargha et Kaam, débits des foggaras.
L’un des principaux résultats du calage en transitoire est la répartition des coefficients d’emmagasinements du CI et du CT
